1、.第一章 緒論1、何為酶工程，試述其主要內容和任務。答：（ 1）酶工程：酶的生產、改性與應用的技術過程稱為酶工程。 （ 2）主要內容：微生物細胞發酵產酶，動植物細胞培養產酶，酶的提取與分離純化，酶分子修飾，酶、細胞、原生質體固定化，酶非水相催化，酶定向進化，酶反應器和酶的應用等。 （ 3）主要任務：經過預先設計，通過人工操作獲得人們所需的酶，并通過各種方式使酶的催化特性得以改進，充分發揮其催化功能。2、 酶有哪些顯著的催化特性？答：（ 1）酶催化作用的專一性強（絕對轉移性：一種酶只能催化一種第五進行一種反應；相對專一性：一種酶能夠催化一類結構相似的底物進行某種相同類型的反應） ；（ 2）酶催化

2、作用的效率高（ 1071013 倍）；（ 3）酶催化作用條件溫和。3、簡述影響酶催化作用的主要因素。答：（ 1）底物濃度的影響：決定酶催化作用的主要因素。酶催化反應速度隨底物濃度增加現增加在逐步趨向平衡再反而下降。 （ 2）酶濃度的影響：底物濃度足夠高的條件下，酶催化反應速度與酶濃度成正比。（ 3）溫度的影響： 適宜溫度范圍內， 酶能進行催化反應， 最適溫度條件下， 酶的催化反應速度達到最大。 一般 60° C 以上易失活， 5° C 以下活性極低， Taq 聚合酶 95° C 下仍穩定。（ 4） PH的影響：適宜 PH范圍內，酶才能顯示其催化活性，最適 pH 條

3、件下，酶催化反應速度達到最大。 （ 5）抑制劑的影響：在抑制劑的影響下，酶的催化活性降低甚至喪失，從而影響酶的催化功能，有競爭性抑制、非競爭性抑制、反競爭性抑制。（ 6）激活劑的影響：在激活劑的作用下，酶的催化活性提高或者由無活性的酶生成有催化活性的酶。如Ca、Mg、Co、 Zn、 Mn、等金屬離子和Cl 等無機負離子。5、簡述酶活力單位的概念和酶活力的測定方法。答：概念：在特定條件下（溫度可采用 25° C，pH 等條件均采用最適條件） ，每 1min 催化 1mol 的底物轉化為產物的酶量定義為 1 個酶活力單位 （IU ）。或在特定條件下， 每秒催化 1mol 底物轉化為產物的

4、酶量定義為 1Kat.測定方法：化學測定法，光學測定法，氣體測定法。6、 * 酶的發展歷史： 我國在4000 多年前的夏禹時代就已經掌握了釀酒技術；在 3000 多年前的周朝， 就會制造飴糖、 食醬等食品， 2500 多年前的春秋戰國時期，就懂得用麥菊來治療消化不良等疾病； 1833 年。佩恩和帕索茲從麥芽的水抽提物中用乙醇沉淀得到一種可使淀粉水解生成可溶性糖的物質稱之為淀粉酶；19 世紀中葉，巴斯德對酵母的乙醇發酵進行大量研究，認為活酵母細胞內有一種可以將糖發酵成乙醇的物質。 1878 年昆尼首次將酵母中進行乙醇發酵的物質稱之為酶；1896年，巴克納兄弟發現酵母的無細胞抽提液也能將糖發酵成乙

5、醇；1902年亨利根據蔗糖酶催化蔗糖水解的實驗結果，提出了中間產物學說；1913 年，米徹利斯和曼吞根據中間產物學說，推導出酶催化反應的基本動力學方程米氏方程；1926年，薩姆納首次從刀豆提取液中分離純化得到脲酶結晶，并證明它有蛋白質的性質；1960年，雅各和莫諾德提出操縱子學說；1982 年切克發現 SsRNNA前體具有自我剪接功能，認為RNA也具有催化活性，將這種有催化活性的 RNA成為核酸類酶；1983 年，阿爾特曼等發現核酸酶。7、 *2 種命名法：國際酶學委員會與1961 年在“酶學委員會的報告”中提出了酶的分類與命名方案，獲得了“國際生物化學與分子生物學聯合會”的批準。此后經過多次

6、修訂，不斷得到補充和完善。根據國際酶學委員會的建議， 每一種具體的酶都有其推薦名和系統命名：推薦名是在慣用名稱基礎上， 加以選擇和修改，一般由兩部分組成： 底物名稱 +催化反應的類型 +酶，不管酶催化的反應是正反應還是逆反應，都用一個名稱，對于水解酶類，可省去“水解”；系統命名法更詳細、更準確的反映出該酶所催化的反應，系統命名包括了酶的作用底物、酶作用的基團及催化反應的類型。8、 * （1）蛋白類酶分為六大類：氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶、合成酶或連接酶。（ 2）核酸類酶：分子內催化R 酶：自我剪切酶、自我剪接酶；分子間催化R 酶： RNA剪切酶、 DNA剪切酶、多肽剪切酶、多糖

7、剪接酶、氨基酸酯剪切酶、多功能酶。9、 * 固定化酶的活力測定方法：振蕩測定法、酶柱測定法、連續測定法、固定化酶的比活力測定、酶結合效優質范文.率與酶活力回收率的測定。10、 * 酶的生產方法：提取分離法、生物合成法、化學合成法。第二章 微生物發酵產酶1、試述酶生物合成的基本過程。答：（ 1）RNA的生物合成轉錄：轉錄的起始、RNA鏈的延伸、 RNA鏈合成的終止、RNA前體的加工；（ 2）蛋白質的生物合成翻譯：氨基酸活化生成氨酰 -tRNA 、肽鏈合成的起始、肽鏈的延伸、肽鏈合成的終止、蛋白質前體的加工。2、何謂酶生物合成的誘導作用？簡述其原理。答：加入某些物質使酶的生物合成開始或加速進行的現

8、象，稱為酶生物合成的誘導作用。 能夠引起誘導作用的物質稱為誘導物， 誘導物一般是酶催化作用的底物或底物類似物。原理：一般來說， 不同的酶有各自不同的誘導物， 但有些誘導物可以誘導同一酶系的若干種酶，如 半乳糖苷可以同時誘導 半乳糖苷酶、 透過酶和 半乳糖乙酰化酶 3 種酶，而一種酶往往有多種誘導物，可以根據需要進行選擇。當培養基中以乳糖為惟一碳源時， 細胞吸收乳糖為別乳糖。別乳糖作為誘導物與阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白的結構發生改變，從而使它與操縱基因的結合力減弱，阻遏蛋白不能與操縱基因結合，就使 RNA聚合酶可以與啟動基因結合，進行轉錄而合成結構基因所對應的酶。3、什么是酶生物合成的反饋阻遏作用

9、？簡述其原理。答：又稱產物阻遏作用， 指酶催化反應的產物或代謝途徑的末端產物使該酶的生物合成受到阻遏的現象。引起反饋阻遏作用的物質稱為阻遏物，阻遏物一般是酶催化反應的產物或是代謝途徑的末端產物。原理：當環境中色氨酸濃度增加，阻遏物達到一定程度時，阻遏蛋白與阻遏物結合，使其結構發生改變，從而使阻遏蛋白與操縱基因的結合力增強。阻遏蛋白與操縱基因結合，就排擠 RNA聚合物與啟動基因的結合，使轉錄無法進行，酶的生物合成因此受到阻遏。4、簡述分解代謝物阻遏作用的原理和解除方法。答：指某些物質經過分解代謝產生的物質阻遏某些酶（主要是誘導酶）生物合成的現象。原理：某些物質經過分解放出能量，有一部分能量儲存在

10、ATP中。 ATP是由 AMP和 ADP通過磷酸化作用產生的。細胞內的ATP濃度增加， ADP濃度降低， 存在于細胞內的 cAMP就通過磷酸二酯酶的作用水解生成AMP。同時腺苷酸環化酶的活化受到抑制而使 cAMP 的生成受阻， 從而導致細胞內cAMP的濃度降低。 這就必然使 cAMP-CAP的復合物濃度降低，結果啟動基因的相應位點上沒有足夠的cAMP-CAP復合物結合， RNA聚合酶也就無法結合到其在啟動基因的相應位點上，轉錄無法進行， 酶的生物合成收到阻遏。解除方法： 分解代謝物阻遏作用以及該阻遏作用的解除，實質上是cAMP通過啟動基因對酶生物合成進行調節控制。在培養環境中控制好某些降解物質

11、的量，或在必要時添加一定量的cAMP，均可減少或解除分解代謝物阻遏作用。5、酶的生物合成有哪幾種模式？答：（1）同步合成型：酶的生物合成與細胞生長同步進行。（ 2）延續合成型：酶的生物合成在細胞的生長階段開始， 在細胞生長進入平衡期后酶還可以延續合成一段較長時間。（ 3）中期合成型： 酶在細胞生長一段時間以后才開始，而細胞生長進入平衡期以后，酶的生物合成也隨之停止。（ 4）滯后合成型：在細胞生長一段時間或進入平衡期以后才開始其生物合成并大量積累，又稱為非生長偶聯型。6、如何控制微生物發酵產酶的工藝條件？答：（ 1）細胞活化與擴大培養； （ 2）培養基的配制； （3） pH 的調節控制；（ 4）

12、溫度的調節控制； （ 5）溶解氧的調節控制：調節通氣量、調節氧分壓、調節氣液接觸時間、調節氣液接觸面積、改變培養液性質。7、提高酶產量的措施有哪些？答：（ 1）添加誘導物（2）控制阻遏物的濃度（3）添加表面活性劑（4）添加產酶促進劑。10、簡述固定化微生物細胞發酵產酶的特點。答：提高產酶率；可以反復使用或連續使用較長的時間；基因工程菌的質粒穩定，不易丟失；發酵穩定性好； 縮短發酵周期， 提高設備利用率； 產品容易分離純化；適用于胞外酶等胞外產物的生產。優質范文.（固定化細胞發酵產酶的工藝條件及其控制： 固定化細胞的與培養； 溶解氧的供給； 溫度的控制； 培養基組分的控制。 ）11、固定化微生物

13、原生質體發酵產酶的特點。答：變胞內產物為胞外產物；提高產酶率；由于有載體的保護作用，穩定性較好，可以連續或重復使用較長時間； 易于分離純化 （固定化原生質體發酵產酶的工藝條件極其控制： 滲透壓的控制； 防止細胞壁再生；保證原生質體的濃度。 ）。12、 * 優良的產酶微生物應當具備的條件：酶的產量高；產酶穩定性好；容易培養和管理；利于酶的分離純化；安全可靠、無毒性。13、 * 酶的發酵根據微生物培養方式不同：固體培養發酵、液體深層發酵、固定化微生物細胞發酵、固定化微生物原生質體發酵。14、 * 酶生物合成的調節：分解代謝物阻遏作用、酶生物合成的誘導作用、酶生物合成的反饋阻遏作用。15、 * 組成

14、型酶： 在細胞中的量比較恒定，環境因素對這些酶的合成速率影響不大。適應型酶 / 調節型酶： 在細胞中含量變化大，其合成速率明顯受到環境因素的影響。16、 * 在 DNA分子中， 與酶的生物合成有密切關系的基因有4 種：結構基因： 與多肽鏈有各自的對應關系。操縱基因： 可以與調節基因產生的變構蛋白（阻遏蛋白） 中的一種結構結合從而操縱酶生物合成的時機和合成速度。啟動基因：決定酶的合成能否開始，有兩個位點，RNA聚合酶結合位點和cAMP-CAP結合位點。調節基因：可以產生一種阻遏蛋白。結構基因、操縱基因、啟動基因一起組成操縱子。17、 * 常用的產酶微生物：細菌：大腸桿菌；枯草芽孢桿菌：（最廣泛）

15、 淀粉酶、蛋白酶、 葡聚糖酶、5 - 核苷酸酶和堿性磷酸酶。放線菌：鏈霉菌：葡萄糖異構酶。霉菌：紅曲霉可用于生產 淀粉酶、糖化酶、麥芽糖酶、蛋白酶；黑曲霉；米曲霉；青酶；木霉；根酶；毛酶。酵母：啤酒酵母；假絲酵母。18、 * 常用的保藏方法：斜面保藏法、沙土管保藏法、真空冷凍干燥保藏法、低溫保藏法、石蠟油保藏法。19、 * 培養基：碳源、氮源、無機鹽、生長因子。20、 * 最適 pH：細菌、放線菌6.58.0 ；酵母、霉菌46 偏酸；植物細胞56.21、 * 誘導物一般分為三類：酶的作用底物、酶的催化反應產物、作用底物的類似物。22、 * 發酵動力學包括：細胞生長動力學、產酶動力學 / 產物生

16、成動力學、機制消耗動力學。產酶動力學主要研究發酵過程中細胞產酶速率以及各種因素對產酶速率的影響規律。產酶動力學模型/ 產酶動力學方程：RE=dE/dt=( +) ·X 其中 X為細胞濃度， 為細胞比生長速率， 為生長偶聯的比產酶系數， 為非偶聯的產酶速率， E 為酶濃度。第三章 動植物細胞培養產酶2、何謂抗體酶？試述獲得抗體酶的主要方法。答：抗體酶又稱催化性抗體，是一類具有生物催化功能的抗體分子。制備抗體酶的主要方法有修飾法：對抗體進行分子修飾，在抗體與抗原的結合部位引進催化基團而成為抗體酶；誘導法： 是利用特定的抗原誘導抗體酶合成的方法（主要），有半抗原誘導法和酶蛋白誘導法。3、植

17、物細胞培養產酶有何特點？答：提高產率；縮短周期；易于管理、減輕勞動強度；提高產品質量；其他：對剪切力敏感、生長周期長（缺點） 。5、試述植物細胞培養產酶的工藝條件及其控制。答：（1）植物細胞培養的工藝流程：外植體的選擇與處理；植物細胞的獲取：直接分離法、愈傷組織誘導法、原生質體再生法；細胞懸浮培養；分離純化。（ 2）植物細胞培養的培養基：特點：需要大量無機鹽、多種維生素和植物生長激素、無機氮源、蔗糖為碳源；常用：MS培養基（無機鹽濃度較高，為較穩定的離子平衡溶液，營養成分的種類和比例較適宜，可以滿足植物細胞的營養要求，其中硝酸鹽的濃度比優質范文.其他培養基高，故廣泛應用于植物細胞、組織和原生質

18、體培養）、B5 培養基、 White 培養基、 KM-8P培養基。（ 3）溫度的控制，通常不低于 20 度不高于 35 度。（ 4）pH 的控制：培養基一般是 5.55.8 之間。（5）溶解氧的調節控制。 （ 6）光照的控制。 （ 7）前體的添加。 （8）刺激劑的應用。6、動物細胞培養過程中要注意哪些工藝條件。答：（ 1）動物細胞培養基的組成成分：氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖、激素、生長因子等。（ 2）動物細胞培養基的配制。 （ 3）溫度的控制。 （ 4） pH的控制。（5）滲透壓的控制。 （ 6）溶解氧的控制。7、舉例說明動物細胞培養產酶的工藝過程。答：以人黑色素瘤細胞培養產生組織纖溶酶原

19、活化劑（tPA ）為例：（ 1）配制人黑色素瘤細胞培養基；（ 2）人黑色素瘤細胞培養：將人黑色素瘤的種質細胞用胰蛋白酶消化處理，細胞分散后，用pH7.4 的磷酸緩沖液洗滌， 技術，稀釋成細胞懸液；在消毒好的反應器中裝入一定量的培養液，將上述細胞懸浮液接種至反應器中，濃度為（13）*10 3 個細胞 /mL，于 37 度的 CO2培養箱中，通入5%CO2的無菌空氣，培養至長成單層致密細胞； 傾去細胞液， 用 pH7.4 的磷酸緩沖液洗滌細胞23 次；換入一定量的無血清Eagle 培養液，繼續培養；每隔 34 天，取出培養液進行 tPA 的分離純化；再向反應器中加入新鮮的無血清Eagle培養液，繼

20、續培養，以獲得大量tPA。（ 3）組織纖溶酶原活化劑的分離純化。8、 * 動物細胞可以采用離心分離技術、雜交瘤技術、 胰蛋白酶消化處理技術等獲得。動物細胞培養方式有懸浮培養、 貼壁培養和微載體培養。動物細胞培養的主要目的是獲得疫苗、激素、多肽藥物、 單克隆抗體、 酶、皮膚等人體組織、器官等功能性蛋白質。9、 * 植物細胞可以通過機械搗碎或酶解的方法直接從外植體中分離得到。植物細胞培養方式有固體培養、 液體懸浮培養等，在次級代謝物的生產中常用液體懸浮培養。植物細胞培養主要用于生產色素、藥物、香精、酶等次級代謝產物。10、 * 動植物細胞中酶生物合成的調節：細胞分化改變酶的生物合成；基因擴增加速酶

21、的生物合成；增強子促進酶的生物合成；抗原誘導抗體酶的生物合成。11、 * 端粒是真核生物染色體的末端結構，作用是保護真核生物的染色體免遭破壞，是通過端粒酶的催化作用而成的。端粒酶是催化端粒合成和延長的酶。12、 * 動物細胞培養的特點：主要用于各種功能蛋白質和多肽的生產；動物細胞生長較慢，為防止微生物污染，在培養過程中要添加抗生素（青霉素、鏈霉素）；動物細胞體積大，無細胞壁保護，對剪切力敏感，在培養過程中，必須嚴格控制溫度、pH、滲透壓、通風攪拌等條件以免破壞細胞；大多數動物細胞具有錨地依賴性，適宜采用貼壁培養，部分細胞可采用懸浮培養。培養基成分復雜，一般要添加血清或其代用品，產品的分離純化過

22、程較繁雜，成本較高、適用于高價值藥物生產；原代細胞繼代培養50 代后，即會退化死亡，要重新分離細胞。第四章 酶的提取與分離純化1、細胞破碎的方法主要有哪些？各有何特點？答：細胞破碎是通過各種方法使細胞外層結構破壞的技術過程。分類細胞破碎方法細胞破碎原理搗碎法機械破碎法研磨法通過機械運動產生的剪切力，使組織、細胞破碎勻漿法溫度差破碎法通過各種物體因素的作用， 使組織、 細胞的外層結構破物理破碎法壓力差破碎法壞，而使細胞破碎超聲波破碎法化學破碎法添加有機溶劑通過各種化學試劑對細胞膜的作用，從而使細胞破碎添加表面活性劑優質范文.自溶法通過細胞本身的酶系或外加酶制劑的催化作用，是細胞酶促破碎法外層結構

23、受到破壞，從而達到細胞破碎外加酶制劑法特點：機械破碎法：處理量大，破碎效率高，速度快。物理破碎法：處理條件比較溫和，有利于目標產物的高活力釋放回收，但破碎效率低，產物釋放速度快，處理時間長，不適合大規模細胞破碎的需要。多局限于實驗室規模的小批量使用。化學破碎法：優點：比機械破碎法的選擇性高，胞內產物總釋放率低，料液黏度小，有利于后處理。缺點：通透性差，時間長，效率低，一般胞內物質釋放率不超過 5%，有些化學試劑有毒。酶促破碎法：優點：選擇性釋放產物，條件溫和，核酸泄出量少，細胞外形完整。2、試述酶提取的主要方法。答：酶的提取是指在一定的條件下，用適當的溶劑或溶液處理含酶原料，使酶充分溶解到溶劑

24、或溶液的過程，也稱為酶的抽提。主要影響因素有：溫度、pH、提取液的體積。提取方法使用的溶劑或溶液提取對象鹽溶液提取0.020.5mol/L的鹽溶液用于提取在低濃度鹽溶液中溶解度較大的酶酸溶液提取pH26的水溶液用于提取在稀酸溶液中溶解度大且穩定性較好的酶堿溶液提取pH812的水溶液用于提取在稀堿溶液中溶解度大且穩定性較好的酶有機溶劑提取可與水混溶的有機溶劑用于提取與脂質結合牢固或含有較多非極性基團的酶3、簡述酶沉淀分離方法的原理與特點。答：沉淀分離是通過改變某些條件或添加某種物質，使酶的溶解度降低， 而從溶液中沉淀析出，與其他溶質分離的技術過程。 （最多的是硫酸銨）沉淀分離方法分離原理鹽析沉淀

25、法利用不同蛋白質在不同的鹽濃度的條件下溶解度不同的特征，通過在酶液中添加一定濃度的中性鹽，使酶或雜質從溶液中析出沉淀，從而使酶與雜質分離。等電點沉淀法利用兩性電解質在等電點時溶解度最低，以及不同的兩性電解質有不同的等電點這一特性，通過調節溶液的pH，使酶或雜質沉淀析出，從而使酶與雜質分離。有機溶劑沉淀法利用酶與其他雜質在有機溶劑中的溶解度不同，通過添加一定量的某種有機溶劑，使酶或雜質沉淀析出，從而使酶與雜質分離。復合沉淀法在酶液中加入某些物質， 使它與酶形成復合物而沉淀下來，從而使酶與雜質分離。選擇變性沉淀法選擇一定的條件使酶液中存在的某些雜質變性沉淀而不影響所需的酶，從而使酶與雜質分離。特點

26、： 鹽析沉淀法： 不同濃度的蛋白質濃度產生沉淀所要求的臨界濃度不同；蛋白質濃度大時， 中性鹽極限沉淀低，共沉作用強，分辨率低，但用鹽量減少，蛋白質溶解損失小；蛋白質濃度低時相反，中性鹽極限沉淀高，共沉作用弱，分辨率高，但用鹽量增大，蛋白質回收率低。等電點沉淀法：在溶液的pH 等于溶液中某兩性電解質的等電點時，該兩性電解質分子的凈電荷為零，分子間的靜電斥力消除， 使分子能聚集在一起而沉淀下來； 由于在等電點時兩性電解質分子表面的水化膜仍然存在，使酶等大分子物質仍有一定的溶解性， 而使沉淀不完全； 在實際使用時， 等電點沉淀法往往與其他方法一起使用；有時單獨使用等電點沉淀法主要是用于粗酶液中除去某

27、些等電點相距較大的雜蛋白。有機溶劑沉淀法：一般比鹽析法析出的沉淀易于離心或過濾分離，不含無機鹽， 分辨率也比較高； 但是有機溶劑沉淀法容易引起酶的變性失活，所以必須在低溫條件下操作，而且沉淀析出后要盡快分離，盡量減少有機溶劑對酶活力的影響。4、何謂膜分離技術？在酶的生產中有何應用？答：借助一定孔徑的高分子薄膜，將不同大小、 不同形狀和不同特性的物質顆粒或分子進行分離的技術成為膜分離技術。 薄膜的作用是選擇性的讓小于其孔徑的物質顆粒或分子通過，而把大于其孔徑的顆粒截留。 根據物質顆粒或分子通過薄膜的原理和推動力的不同，膜分離可以分為三類：加壓膜分離（微濾、超濾、反滲透）、電場膜分離 （電滲析、

28、離子交換膜電滲析） 、擴散膜分離 （透析）。應用：（用于酶液或其他溶劑的脫鹽，用于酶的分離純化，酶的濃縮）超濾：酶的分離純化、酶液濃縮、液體酶制劑的生產；反滲透：無離子水的制備、 海水淡化； 電滲析： 酶液或其他溶液的脫鹽、海水淡化、 純水制備、 其他帶電荷小分子的分離；優質范文.離子交換膜電滲析： 酶液脫鹽、 海水淡化、 從發酵液中分離檸檬酸、 谷氨酸等帶有電荷的小分子發酵產物；透析：酶等生物大分子的分離純化、從中去除無機鹽等小分子物質。5、簡述雙水相萃取和超臨界萃取的概念與特點。答：（ 1）雙水相萃取： 雙水相萃取的兩相分別為互不相溶的兩個水相。利用溶質在兩個互不相溶的水相中的溶解度不同達

29、到分離。 雙水相萃取中使用的雙水相一般由按一定百分比組成的互不相溶的鹽溶液和高分子溶液或者兩種互不相溶的高分子溶液組成（如硫酸銨和聚乙二醇）。在雙水相系統中，蛋白質、RNA等。特點：含水量高， 適宜提取水溶性的蛋白質、酶等生物活性物質，且不易引起蛋白質的變性失活。不存在有機溶劑殘留問題。 易于放大， 各種參數可按比例放大而產物收率并不降低。但分離后的酶濃度較低，需要經過濃縮等提高濃度。（ 2）超臨界萃取： 又稱為超臨界流體萃取，是利用欲分離物質與雜質在超臨界流體中的溶解度不同而達到分離的一種萃取技術。在溫度和壓力超過某物質的超臨界點時，該物質成為超臨界流體，最常用CO2。特點：具有良好的化學穩

30、定性，對設備沒有腐蝕性；臨界溫度在室溫附近或操作溫度附近；萃取劑選擇性好，易制得高純度的制品；溶解度高，減少溶劑的循環量。可分為：等壓分離、等溫分離、吸附分離6、試述凝膠層析、親和層析、離子交換層析的原理和操作要點。答：（ 1）凝膠層析：凝膠層析柱中裝有多孔凝膠，當含有各組分的混合溶液流經凝膠層析柱時，各組分在層析柱內同時進行兩種運動。隨著溶液流動而進行的垂直向下的移動無定向的分子擴散運動（布朗運動）。大分子物質由于直徑大，不能進入凝膠的微孔，只能分布于凝膠顆粒的間隙中，以較快的速度流過凝膠柱。較小的分子能進入凝膠微孔內，使小分子物質向下移動的速度比大分子的慢，從而使混合液中各組分按照相對分子

31、質量由大到小的順序先后流出層析柱，達到分離的目的。 操作過程一般包括裝柱、上柱、洗脫等過程。（ 2）親和層析：原理：親和層析是利用生物分子與配基之間所具有的的可逆的親和力，使生物分子分離純化的層析技術。 當酶液流經親和層析試劑時， 酶分子與其配基分子結合留在柱內， 而其他雜質不與配基結合，可洗滌流出，然后用適當的洗脫液進行洗脫，達到酶的分離純化。方法：分子對親和層析、免疫親和層析、共價親和層析、疏水層析、金屬離子親和層析、染料親和層析、凝集素親和層析。（ 3）離子交換層析：原理：離子交換層析是用離子交換劑上的可解離基團（活性基團）對各種離子的親和力不同而達到分離目的的一種層析方法。離子交換劑是

32、含有若干活性基因的不溶性高分子物質，通過在不溶性高分子物質（母體）上引入若干可解離基團（活性基團）而制成。帶電量小，親和力小的先被洗脫下來，帶電量多，親和力大的后被洗脫下來。操作過程一般包括：裝柱、上柱、洗脫和收集、再生。7、簡述凝膠電泳的分類及其原理。答：凝膠電泳是以各種具有網狀結構的多孔凝膠作為支持體的電泳技術，凝膠電泳同時具有電泳和分子篩的雙重作用，具有很高的分辨率。主要有（瓊脂糖凝膠電泳和）聚丙烯酰胺凝膠電泳，分為（1）連續凝膠電泳：只用一層凝膠，采用相同的pH 和相同的緩沖液。此法配制凝膠時較為簡便，但是分離效果稍差，用于組分較少的樣品的分離。 （2）不連續凝膠電泳： 采用 2 或

33、3 層性質不同的凝膠重疊起來使用，采用 2 種不同的 pH 和不同的緩沖液， 能使濃度較低的各組分在電泳過程中濃縮成層，從而提高分辨率。 （樣品膠、 濃縮膠pH6.76.8 、分離膠ph8.88.9 ）（ 3）梯度凝膠電泳：采用由上而下濃度逐漸升高、孔徑逐漸減小的梯度凝膠進行電泳。 梯度凝膠用梯度混合裝置制成，主要用于測定球蛋白類組分的分子質量。 （ 4）SDS 凝膠電泳：（負電荷）主要用于蛋白質相對分子質量的測定。8、酶結晶的主要方法有：鹽析結晶法、有機溶劑結晶法、透析平衡結晶法、等電點結晶法。9、 * 酶的提取分離純化技術細胞破碎法搗碎法、研磨法、勻漿法細胞破碎物理破碎法溫度差破碎法、壓力

34、差破碎法、超聲波破碎法化學破碎法添加有機溶劑、添加表面活性劑酶促破碎法自溶法、外加酶制劑法提取鹽溶液提取、酸溶液提取、堿溶液提取、有機溶劑提取沉淀分離鹽析沉淀法、等電點沉淀法、有機溶劑沉淀法、復合沉淀法、選擇性變性沉淀法離心分離差速離心、密度梯度離心、等密梯度離心優質范文.非膜過濾粗濾（常壓過濾、加壓過濾、減壓過濾）、微濾過濾與膜分離膜分離技術加壓膜分離（微濾、超濾、反滲透） 、電場膜分離（電滲析、離子交換膜電滲析） 、擴散膜分離吸附層析（洗脫方法：溶劑洗脫法、置換洗脫法、前緣洗脫法）分配層析紙上層析、薄層層析離子交換層析層析分離凝膠層析親和層析分子對親和層析、免疫親和層析、共價親和層析、疏水

35、層析、金屬離子親和層析、染料親和層析、凝集素親和層析層析聚焦電泳分離紙電泳、薄層電泳、薄膜電泳、凝膠電泳、等電聚焦電泳萃取分離有機溶劑萃取、雙水相萃取、超臨界萃取（等壓、等溫和吸附分離）、反膠束萃取結晶鹽析結晶法、有機溶劑結晶法、透析平衡結晶法、等電點結晶法濃縮與干燥濃縮、干燥（真空干燥、冷凍干燥、噴霧干燥、氣流干燥、吸附干燥）10、 * 要純的：電泳；要量多的：沉淀；要又純又多的：層析。11、 * 常速 / 低速離心機最大轉速8000r/min ；高速離心機 (12.5)*10 4r/min ；超速離心機 (2.512)*10 4r/min 。12、 * 層析分離：是利用混合液中各組分的物理

36、化學性質（分子的大小和形狀、分子極性、吸附力、分子親和力、分配系數等）的不同，使各組分以不同比例分布在兩相中（固定相和流動相）。當流動相流經固定相是，各組分以不同的速度移動，從而使不同的組分分離純化。13、 * 電泳：帶電粒子在電場中向著與其本身所帶電荷相反的電極移動的過程。其移動速度主要決定于其本身所帶的靜電荷量。14、 * 不同電泳的應用范圍： （ 1）淀粉板薄層電泳：蛋白質、核酸、酶。（ 2）薄膜電泳：酶。 （3）凝膠電泳：蛋白質。連續凝膠電泳：組分較少的樣品分離；不連續凝膠電泳：靜電荷相同的組分也可以分離；梯度凝膠電泳：測定球蛋白類組分的分子質量； SDS-凝膠電泳：蛋白質相對分子質量

37、的測定。 （ 4）等電聚焦電泳：酶的等電點測定及酶和其他蛋白質的分離。15、 *SDS-凝膠電泳： 蛋白質溶液中加入SDS和巰基乙醇后， 巰基乙醇能使蛋白質分子中的二硫鍵還原，SDS能使蛋白質分子的氫鍵、疏水鍵打開，并與蛋白質分子結合，形成蛋白質-SDS 復合物，由于SDS帶負電荷，使各種復合物帶上了相同密度的負電荷，而掩蓋了原來電荷的差別，此外，SDS與蛋白質結合后，引起蛋白石構象的變化，在水溶液中變成長橢圓形，且長軸的長度與相對分子質量成正比，因此，蛋白質-SDS 復合物在凝膠電泳轟額遷移率不再受原有電荷和分子形狀的影響，至于相對分子質量有關。16、 * 反膠束：又稱反膠團，是表面活性劑分

38、散于連續有機相中形成的納米尺度的一種聚集體，反膠束溶液是透明的、熱力學穩定的系統。表面活性劑是由極性基團和非極性基團組成的兩性分子。第五章 酶分子修飾1、試述酶分子修飾的概念和作用。答：通過各種方法使酶分子的結構發生某些變化，從而改變酶的催化特性的技術過程稱為酶分子修飾。通過酶分子修飾， 可以使酶分子結構發生某些合理的改變，就有可能提高酶的催化效率、增強酶的穩定性、降低或消除酶的抗原性、改變酶的底物專一性等，同時通過酶分子修飾，研究和了解酶分子中主鏈、側鏈、組成單位、金屬離子和各種物理因素對酶分子空間構象的影響，可以進一步探討其結構與催化特性之間的關系。2、何謂金屬離子置換修飾？簡述其主要修飾

39、過程和作用。答：（ 1）把酶分子中的金屬離子換成另一種金屬離子，使酶的催化特性發生改變的修飾方法成為金屬離子置換修飾。（ 2）方法：酶的分離純化、除去原有的金屬離子、加入置換離子。（3）作用：闡明金屬離子對酶優質范文.催化作用的影響；提高酶的催化效率；增強酶的穩定性；改變酶的動力學特性。3、何謂大分子結合修飾？有何作用？答：（ 1）采用水溶性大分子與酶的側鏈基團共價結合，使酶分子的空間構象發生改變，從而改變酶的催化特性的方法稱為大分子結合修飾。 （最廣泛）（修飾劑的選擇、修飾劑的活化、修飾、分離） （ 2）作用：通過修飾提高酶的催化效率；通過修飾可以增強酶的穩定性；通過修飾降低或消除酶蛋白的抗

40、原性。6、簡述定點突變技術的主要技術過程及其在酶分子修飾中的應用。答：定點突變是20 世紀 80 年代發展起來的一種基因操作技術，是指在 DNA序列中的某一特定位點上進行堿基的改變從而獲得突變基因的操作技術。定點突變技術是氨基酸置換修飾和核苷酸置換修飾的常用方法，也是蛋白質工程的常用技術。（ 1）主要過程：新的酶分子結構的設計；突變基因堿基序列的確定；突變基因的獲得；新酶的獲得。 （ 2）應用：酪氨酰 -tRNA 合成酶的修飾是將第 51 位的蘇氨酸由脯氨酸置換，蘇氨酸的密碼子是 ACU、ACC、ACA、ACG，脯氨酸的密碼子是 CUU、CCC、CCA、CCG，在 mRNA上只需將密碼子上的第

41、一個 A 換成 C，在對應的基因上只需將 T 換成 G 即可達到置換的目的。 T4 溶菌酶的修飾是將第 3 位以異亮氨酸（密碼子為 AUU、 AUC、 AUA，對應基因上的堿基次序為 TAA、TAG、 TAT）置換成半胱氨酸（密碼子為 UGU、 UGC，對應基因上的堿基次序為ACA、 ACG），只需在對應基因的位點上置換兩個堿基，由AC置換 TA 即可。7、 * 酶分子的修飾：金屬離子置換修飾；大分子結合修飾；側臉集團修飾：氨基修飾、羧基修飾（碳化二亞胺 EDC最普遍，可以在較溫和的條件下與酶分子的羧基發生酯化反應， 可定量測定酶分子中羧基的數目）、巰基修飾、胍基修飾、咪唑基修飾、吲哚基修飾、

42、分子內交聯修飾；肽鏈有限水解修飾；核苷酸鏈剪切修飾；氨基酸置換修飾：化學修飾法、定點突變技術；核苷酸置換修飾；物理修飾。8、 * 酶分子修飾的應用： （ 1）在酶學研究方面的應用：酶的活性中心研究；酶的空間結構研究；酶的作用機制研究（親和標記法、差示標記法、氨基酸置換法、核苷酸置換法）。（ 2）在醫藥方面的應用：降低或消除酶抗原性；增強醫藥用酶的穩定性。（ 3）在工業方面的應用：提高工業用酶的催化效率；增強工業用酶的穩定性； 改變酶的動力學特性。 （ 4）在抗體酶研究開發方面的應用 （抗體酶又稱催化性抗體，是一類具有催化功能的抗體） 。（ 5）在核酸類酶人工改造方面的應用。 （ 6）在有機介質

43、酶催化反應中的應用。第六章 酶、細胞、原生質體固定化1、舉例說明常用的固定化方法。答：（ 1）酶的固定化方法：吸附法（納米級顆粒，活性炭）；包埋法（瓊脂糖、海藻酸鈉）：凝膠包埋法、半透膜包埋法；結合法（選擇適宜的載體，使之通過共價鍵或離子鍵與酶結合在一起的固定化方式。）離子鍵結合法、共價鍵結合法（重氮法、EDC是一個氨基和羧基在中性條件下有效結合形成肽鍵、疊氮法、溴化氰法、烷基化法）交聯法（與結合法區別：有兩個功能基團）（戊二醛是很重要的交聯劑，也是很重要的細胞固定化劑， 有兩個交聯基醛基， 兩個醛基都可以與酶或者蛋白質的游離氨基反應，形成希夫堿， 而使酶或菌體蛋白交聯， 制成固定化酶或固定化

44、菌體。 ）（由于交聯反應條件較為激烈，酶分子的多個基團被交聯，致使酶活力損失較大）熱處理法。（ 2）細胞固定化的方法：吸附法；包埋法（動物細胞吸附：微載體是指顆粒細小的固定化載體，中空纖維由聚丙烯、硅化聚碳酸酯等高分子聚合物制成）。（ 3）原生質體固定化方法：吸附和包埋（常用凝膠包埋法：瓊脂- 多孔醋酸纖維素固定化法、海藻酸鈣凝膠固定化法、角叉菜膠固定化法、光交聯樹脂固定化法）。（固定化原生質體可用于氨基酸的生產和胞內酶的生產）2、何謂固定化酶？固定化酶的特性與游離酶比較有哪些改變？答：固定化酶是指固定在一定載體上并在一定的空間范圍內進行催化反應的酶。固定化酶既保持了酶的催化特性， 又克服了游

45、離酶的不足之處，具有提高酶的催化效率、增加穩定性、 可反復或連續使用以及易于和反應產物分開等顯著優點。固定化酶的特性：穩定性：熱穩定性提高；保存穩定性提高、保存時間較長；對蛋白酶的抵抗性增強、不易被蛋白酶水解；對變性劑的耐受性提高。最適溫度：有些與游離酶差不多，有些變化較大。最適 pH 變化（因為有些基團消失） 。底物特異性（其變化與底物分子質量大小有關）。3、固定化酶在工業上有何應用？舉例說明之。優質范文.答：固定化酶的應用： （ 1）在工業生產中的應用：氨基酰化酶；葡萄糖異構酶；天冬氨酸酶；青霉素酰化酶（用于制造各種半合成青霉素和頭孢菌素）延胡索酸酶； - 半乳糖苷酶；天冬氨酸 - - 脫

46、羧酶；脂肪酶；植酸酶。 （ 2）在酶傳感器方面的應用：酶電極。4、何謂固定化細胞？固定化細胞有何特點和應用？答：固定在載體上并在一定的空間范圍內進行生命活動的細胞稱為固定化細胞。通常只能用于胞外酶等胞外產物的生產。（1）固定化微生物細胞： 特點： 保持了細胞的完整性和天然狀態，可以進行正常的生長繁殖；保持了細胞內原有的酶系、輔酶體系和代謝調控體系，可以按原來的代謝途徑進行新陳代謝，并進行有效的代謝調節控制； 發酵穩定性好， 可以反復或連續使用較長時間；其密度的提高可以提高產率；由于有載體的保護作用， 可以提高基因工程菌的質粒穩定性。應用： 利用固定化微生物生產各種產物：酒精酒類、氨基酸、有機酸

47、、酶和輔酶、抗生素、甾體轉化、廢水處理、有機溶劑、維生素、化工產品生產；固定化微生物細胞制造微生物傳感器。（ 2）固定化植物細胞：特點：由于有載體的保護，可減輕剪切力和其他外界因素對植物細胞的影響，提高植物細胞的存活率和穩定性；細胞經固定化之后， 被束縛在一定的空間范圍內進行生命活動， 不容易聚集成團； 固定化植物細胞發酵可以在不同的培養階段簡便的更換不同的培養液， 即首先生長培養基中增殖，在達到一定的細胞密度之后，改換成發酵培養基，以利于生產各種所需的次級代謝產物； 可反復或連續使用較長一段時間，大大縮短生產周期， 提高產率； 易于與培養液分離，利于產品的分離純化，提高產品質量。應用：制造人

48、工種子，生產各種色素、香精、藥物、酶等次級代謝產物（胞外產物） 。（ 3）固定化動物細胞：特點：提高細胞存活率；提高產率；可反復或連續使用；易于與產物分開，利于產物分離純化，提高產品質量。應用：主要用于生產各種疫苗、各種激素、酶類、多肽藥物及各種組織器官。5、 * 酶的一些不足之處（酶固定化的原因）：酶的催化效率不夠高；酶的穩定性較差；酶的一次性使用；產品的分離純化較困難。6、 * 酶固定化的歷史： 1953 年的貨的格魯布霍費和施萊思采用聚氨基苯乙烯樹脂為載體，經重氮化法活化后，制成固定化酶； 1969年，日本的千畑一郎首次在工業生產規模應用固定化氨基酰化酶從DL- 氨基酸連續生產 L- 氨

49、基酸，實現了酶應用史上的一大變革（第一次工業固定化酶）。7、 * 在固定化酶的研究制備過程中，起初都是采用提取和分離純化后的酶進行固定化，隨著技術的發展， 也可以采用含酶菌體或菌體碎片進行固定化。第七章 酶非水相催化1、簡述酶非水相催化的概念與特點。答：酶在非水介質中的催化作用稱為酶的非水相催化。酶的非水相催化是通過改變反應介質，影響酶的表面結構和活性中心， 從而改進酶的催化特性。 主要內容包括有機介質中的酶催化、 氣相介質中的酶催化、 超臨界流體介質中的酶催化和離子液介質中的酶催化。2、酶在有機介質中與在水溶液中的特性有何改變？答：酶在有機介質中起催化作用時， 由于有機溶劑的極性與水有很大差

50、別， 對酶的表面結構、 活性中心的結合部位和底物性質都會產生一定的影響。在以下方面表現出與水相介質中不同的催化特性：底物專一性；對映體選擇性；區域選擇性（基因選擇性）；鍵選擇性；熱穩定性；pH 特性（通常接近或相同）。3、什么是必需水和水活度？水對非水相中酶的特性有何影響？答：水對有機介質中酶催化的影響：（ 1）水對酶分子空間構象的影響：維持酶分子完整的空間構象所必需的最低水量稱為必需水。必需水與酶分子的結構和性質有密切關系，是維持酶分子結構中氫鍵、鹽鍵等副鍵所必需的。（2）水對酶催化反應速度的影響：在催化反應速度達到最大時的水含量稱為最適水含量。（ 3）水活度：在有機介質體系中，酶的催化活性會隨著結合水量的增加而提高。水活度（Aw）是指體系中水的逸度與純水逸度之比。 通常可以用體系中水的蒸汽壓與相同條件下純水的蒸汽壓之比表示。采用水活度作為參數來研究有機介質中水對酶催化作用的影響。4、有機溶劑對酶催化有何影響？優質范文.答：有機溶劑對酶催化的影響： （ 1）有機溶劑對酶結構與功能的影響： 在水溶液中酶分子均一的溶解于水中，可以較好的保持器完整的空間結構， 在有機溶液中， 酶分子（修飾后可溶于有機溶劑的除外） 不能直接溶解，懸浮在你溶劑中進行催化反應， 包括有機溶劑對酶分子表面結構的影